催化装置烟气轮机结垢原因分析及解决措施
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催化裂解装置反应系统结焦原因分析及应对措施1. 催化裂解装置反应系统结焦原因分析a)温度过高:当反应系统的温度超过了催化剂的活性温度范围时,催化剂可能失去部分活性,导致结焦。
高温还可能导致重质油中的胶质和沥青质成分分解产生大量气体,进一步加剧结焦现象。
b)反应器内部流速不均匀:在催化裂解过程中,如果反应器内部流速不均匀,可能导致某些区域的反应速度过快,而其他区域的反应速度较慢。
这种不均匀的流速分布可能会导致局部过热和结焦现象。
c)催化剂选择不当:催化剂的选择对催化裂解过程的结焦倾向有很大影响。
如果催化剂的种类或质量不适合特定的原料油,可能会导致结焦现象的发生。
d)进料含硫量过高:高含硫量的原料油在催化裂解过程中容易产生硫化物,这些硫化物在催化剂表面形成硫酸盐,从而导致结焦。
为了解决催化裂解装置反应系统的结焦问题,需要采取相应的应对措施。
1.1 催化剂失活催化裂解装置在运行过程中,需要承受高温高压的环境,这对催化剂的活性和稳定性提出了很高的要求。
在长时间的高温高压作用下,催化剂会发生热老化、碱腐蚀等现象,导致其活性降低甚至失活。
催化裂解装置的空速是影响催化剂活性的重要参数,如果空速过快,会导致催化剂表面的气体流速过大,从而使催化剂表面积炭速度加快,进而导致结焦现象的发生。
催化裂解装置所处理的原料油品质直接影响催化剂的使用寿命和活性。
如果原料油中杂质含量过高,如硫、磷等元素含量过高,会加速催化剂的失活过程,从而导致结焦现象的发生。
催化裂解装置的操作条件对催化剂的活性有很大影响,如温度、压力、进料量等参数设置不当,都可能导致催化剂失活,进而引发结焦现象。
选择适合催化裂解工艺条件的催化剂,并对其进行优化设计,以提高其抗高温、抗高压、抗污染等性能,从而降低催化剂失活的风险。
通过调整空速参数,使催化剂表面的气体流速保持在合适的范围内,减缓催化剂表面积炭的速度,降低结焦风险。
加强对原料油的质量监控和管理,严格控制原料油中硫、磷等有害元素的含量,降低催化剂失活的可能性。
催化裂化装置烟机结垢的原因分析及处理作者:江方舟安金海高强刘志豪杨卫峰来源:《世界家苑·学术》2018年第08期摘要:烟气轮机是利用催化再生器烧焦所产生的高温低压烟气的热能及压力能作功的旋转机械;用于催化裂化装置的能量回收系统,利用烟机产生的机械能带动主风机或发电机等设备工作或发电,达到回收能量的目的。
因此烟机是催化装置的关键设备之一。
关键词:催化裂化装置;烟气轮机;结垢;脱除急冷法1 前言催化裂化装置能否高质量长周期运行,取决于该装置的技术管理水平。
高水平的技术管理是装置长周期运行的“软环境”,高水平的技术管理能够真实、准确、系统的反应出装置的运行状态,适时地跟踪装置的动态变化,科学、准确的预测、评估装置动向和运行质量,提出优化操作和技术改造的依据和方案。
在催化裂化技术日新月异的今天,对于技術管理工作应该有新的突破,要通过高水平的技术管理驾驭装置;通过卓有成效的技术改造提高装置水平。
另外对于技改技措项目的管理、设备腐蚀的管理、大机组特保管理及维护,设备的日常管理及维护都要有完整的管理台帐,对于大检修时设备的具体情况要在设备台帐上标识清楚,并且制定大检修台帐。
这些资料的累积,都将是一笔无形的财富,为我们分析、判断问题、制定方案提供第一手资料。
影响催化裂化装置长周期运行的因素是多方面的,主要有检修质量、反再系统结焦、再生系统的腐蚀、技术改造、优化操作和技术管理等,只要做好这些工作,就一定能够实现装置高质量、长周期安全运行。
2 烟机结垢原因分析(1)进入烟气轮机的烟气中含有大量的催化剂细粉,为烟气轮机结垢提供了物质基础,细粉越多,结垢速度越快。
(2)是催化剂细粉颗粒存在静电吸附作用。
当催化剂细粉颗粒的静电吸附力大于其离心力后,便能将小于5μm的细粉逐层吸附加厚形成结垢。
(3)是在细粉表面有粘结物质存在(经查阅资料:硫酸钙在670℃左右时粘结性最强,铁与催化剂成分中的硅和钠发生化学反应,生成低熔点的共熔相物质,也起到了粘结剂的作用,此外在高温下形成的磷酸盐也具有粘结性)。
汽轮机内盐类沉积形成的原因如下:当带有杂质的过热蒸汽进入汽轮机后,由于蒸汽在汽轮机内膨作功,蒸汽的压力和温度逐渐下降,蒸汽中的钠盐和硅酸等杂质的溶解度随压力降低而减小,故当其中某种物质的溶解度降低到低于蒸汽中该物质的含量时,该物质就以结晶的形式析出,并沉积在汽轮机的蒸汽通流的表面上,在蒸汽流过汽轮机的喷嘴和叶片时,那些细微的浓液滴还能把一些固体微粒一起粘附在蒸汽通流表面上。
因此在汽轮机的每个隔板和叶片上便产生了盐类附着物。
8机大修垢物分析数据如下:#8机组大修受检部件:低压缸叶片及高压缸隔板检验名称:低压缸叶片及高压#8机组大修受检部件:高压缸叶片检验名汽轮机中盐类沉积物的分布情况如下:(1)不同级中沉积物量不一样。
在汽轮机中除第一级和最后几级积盐量极少外,低压级的积盐量总是比高压级的多些,中压级中的某几级所沉积的盐量也是很多的。
(2)不同级中沉积物的化学组成不同。
其化学组成的分布主要是依据汽缸的压力级而定。
基本规律归纳如下:1)高压级中的沉积物有:Na2SO4、Na2SiO3、Na2PO4等。
2)中压级中的沉积物有:NaCl、Na2CO3、NaOH等,还可能有Na2O·Fe2O3·4SiO2(钠锥石)和Na2FeO2(铁酸钠)等。
3)低压级中的沉积物有:SiO2。
4)铁的氧化物(主要是Fe3O4,部分是Fe2O3),在汽轮机各级中(包括第一级)都可能沉积,能常在高压级的沉积物中它所占的百分率要比低压级多些。
(3)在各级隔板和轮上分布不均匀。
汽轮机中的沉积物不仅在不同级中的分布不钧匀。
汽轮机中的沉积物不仅在不同级中的分布不均匀,即使在同一级中部位不同,分布也不均匀。
例如:在叶轮上叶片的边缘、复环的内表面、叶片轮孔、叶轮和隔板的背面等处积盐量往往较多,这可能与蒸汽的流动工况有关。
(4)供热机组和经常启、停的汽轮机内,沉积物量较小。
汽轮机的前后几级没有盐类沉积物:汽轮机内各级的积盐情况不同,这主要与蒸汽的流动工况有关速很快,其中的杂质尚不会从蒸汽中析出或者来不及析出,因此往往没有沉积物。
浅析汽轮机通流系统结垢的原因及对策发布时间:2021-05-07T16:14:30.820Z 来源:《当代电力文化》2021年1月第3期作者:马飞[导读] 汽轮机转子结垢是热电厂普遍存在的问题,汽轮机结垢会导致热力参数发生变化马飞齐鲁石化热电厂山东省淄博市临淄区 255400 摘要:汽轮机转子结垢是热电厂普遍存在的问题,汽轮机结垢会导致热力参数发生变化,引起汽轮机轴位移增大、振动增加、阀门卡涩、调速安保系统失灵以及通流部件腐蚀等一系列问题,它既危及发电厂的安全生产运行,也影响发电效率的提高,是不可忽视的问题。
通过对汽轮机转子结垢的成因、和危害方面的分析,总结出汽轮机结垢的处理方案和预防措施,以保证汽轮机设备的长周期稳定运行。
关键词:汽轮机;结垢;诊断;清洗;预防引言汽轮机是以水蒸气为工质,将热能转变为机械能的高速旋转原动机。
在现代化电厂和核电站中,汽轮机是用来驱动发电机生产电能的,故汽轮机和发电机的组合称为汽轮发电机组,全世界由汽轮发电机组发出的电量约占各种形式发电总量的80%左右。
此外,汽轮机还可以用来驱动泵、风机、压缩机等,所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。
汽轮机的通流部分即蒸汽流过并做功的部分,其中包括喷嘴、隔板以及静、动叶片以及相应的汽封装置。
这些组件在汽轮机本体中占有重要的位置,直接影响着汽轮机的出力。
而且它们在高温、高压、高腐蚀的工作环境之下,又由于锅炉产出的蒸汽品质不良,一些结垢物质在汽轮机内被分离出来,形成垢面。
不良的锅炉水质或蒸汽带水等原因也会产生沿蒸汽通道上的结垢。
汽轮机通流部分结垢,将直接影响机组的安全经济运行,主要表现在以下几个方面:结垢后使流通面积减少,若保持主蒸汽参数不变,则蒸汽流量将减少,机组出力则相应降低。
动静叶结垢,使其表面粗糙,增大了摩擦损失,加之机组出力偏离设计工况运行,致使汽轮机效率降低,实验表明,每结垢厚度0.1mm,将使级效率降低4%-5%[1]。
催化裂化烟气脱硫装置运行中出现的问题及解决措施王吉云【摘要】介绍了大连西太平洋石化公司催化裂化烟气脱硫装置氧化镁制浆系统、EDV湿法脱硫洗涤系统和PTU污水处理系统及其各自运行情况,对运行过程产生的问题进行了分析,主要有7个方面:①系统磨损、结垢和堵塞严重,不能长周期运行;②注水中氯离子超标,导致管线产生腐蚀;③部分未脱硫的烟气通过旁路泄漏至大烟囱;④洗涤塔顶烟囱带液形成“石膏雨”;⑤过滤器堵塞失效,外排水悬浮物超标;⑥催化裂化原料中硫含量增加,致使外排水COD超标;⑦脱硝问题.针对这7个方面的问题,采取了相应的措施,结果表明:装置已运行6年时间,目前尾气排放大大优于环保指标要求.装置每年SO2减排量为2 000~3 000 t.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】5页(P58-62)【关键词】烟气脱硫;氧化镁;磨损;腐蚀;脱硝【作者】王吉云【作者单位】大连西太平洋石油化工有限公司,辽宁大连116600【正文语种】中文【中图分类】X701.3大连西太平洋石油化工有限公司(简称WEPEC)有1套2 800 kt/a催化裂化装置,正常情况下,将产生35×104 m3/h的烟气。
该烟气大约含有1 700~2 300mg/m3的SO2,对周边环境造成了严重的污染,同时也大大超过了环保排放指标。
为完成国家“十一五”二氧化硫减排计划,大连市政府明确要求WEPEC必须对催化裂化烟气排放超标进行限期整改。
为此,WEPEC决定新建一套催化裂化烟气脱硫装置,以便完成国家及大连市的减排任务。
经综合比较,最终选择了美国杜邦BELCO公司的EDV湿法洗涤工艺。
该项目于2009年9月开始破土动工,2010年4月建成并一次开车成功。
经脱硫后的净化尾气都达到了环保要求,装置于2010年10月通过竣工验收。
迄今为止,装置已运行6年时间。
目前净化后尾气中的SO2在100 mg/m3以下,优于环保排放指标要求。
催化裂化装置烟机结垢问题的原因与防范措施
吴宇;刘强;于婴;祁兴国
【期刊名称】《石油炼制与化工》
【年(卷),期】2011(042)003
【摘要】针对催化裂化装置各级旋风分离器工作异常以及催化剂磨损加剧造成烟气中催化剂微粒增加、导致烟机结垢的问题,结合3.5 Mt/a重油催化裂化装置等具体实例,对结垢原因进行探讨.结果表明,各级旋风分离器排料不畅、负荷过高、三级旋风分离器单管负荷分布不均等问题会导致烟气中催化剂微粒增加.是造成三级旋风分离器和烟机结垢的重要原因之一.通过优化旋风分离器的设计,保证旋风分离器料腿排料顺畅,提高细粉回收率,可有效防止三级旋风分离器分离单管结垢堵塞,达到防止烟机结垢的目的.在对再生系统旋风分离器改造并加强相关工艺技术指标的监控后,烟机在最近三年运行状态良好.同时介绍了日常生产中的主要监控手段和控制指标.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】吴宇;刘强;于婴;祁兴国
【作者单位】中国石油大连石化公司,大连,116032;中国石油大连石化公司,大连,116032;中国石油大连石化公司,大连,116032;中国石油大连石化公司,大
连,116032
【正文语种】中文
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3.催化裂化装置烟机结垢原因的探索 [J], 许昀;朱玉霞;田辉平;刘宇键;赵留周
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5.催化裂化装置烟机结垢原因浅析 [J], 陈洪岩;李琳琳;
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结垢-脱落-结垢,反反复复何时休(下)上一篇文章和大家分享化工行业硝酸四合一机组结垢产生的原理和危害,得到了很多现场朋友的认可和点赞,这一篇我们来聊一聊炼油行业一种非常容易产生结垢的设备-烟气轮机。
烟气轮机又被称为烟机,是利用催化再生器烧焦所产生的高温低压烟气的热能及压力能作功的旋转机械。
多用于催化裂化装置的能量回收系统,利用烟机产生的机械能带动主风机或发电机等设备工作或发电,达到回收能量的目的。
带有压力的高温烟气(约650℃)经过烟机的进气室和静叶整流,均匀地进入动叶,膨胀做功,推动烟机的转子旋转。
同时,烟气的温度和压力降低,将热能与压力能转变成机械能。
某厂催化三机组结构如下图,从左至右依次为电机/发电机、齿轮箱、轴流压缩机、烟汽轮机。
烟机参数详见下表:机组此前已经连续运行18个月,总体运行平稳,5月23起烟机通频值阶段性上涨,从开始的20μm左右上升到接近80μm有1X幅值及相位同步变化。
烟机振动通频值趋势图烟机1X趋势图烟机1X相位趋势图分析其频率成分可知,能量以1X为主,2X有小幅能量分布。
烟机波形频谱图观察其轴心轨迹可以看出转子进动方向发生变化,存在反进动,说明烟机存在局部摩擦迹象。
烟机轴心轨迹图烟气轮机技术标准中对烟气中的粉尘含量要求不能大于200mg/m3,其中直径大于10μm的颗粒不超过3%。
查看现场烟气中粉尘含量记录,基本控制在200mg/m3以下,其中细粉含量较高,粒径小于5μm占比70%~98%。
结合前面的分析数据,判断此催化烟机出现转子结垢问题,并伴有轻微的垢层脱落迹象。
造成转子结垢的原因如下:(1)烟机入口细粉浓度高为烟气轮机催化剂粘连结垢提供了物质基础,是引起烟机结垢的根本原因。
有些机组旋风系统故障造成分离效率下降,会造成烟气中催化剂粉尘浓度过高从而导致烟机内催化剂结垢。
特别是卧管式三旋存在着单管负荷分配不均,容易造成部分分离单管负荷过大而发生单管内的结垢进而发生单管堵死,导致三旋的分离效果下降。
催化裂化烟机结垢原因分析及对策李双平【摘要】催化裂化烟机结垢是影响装置长周期运行难题之一,结垢的原因非常复杂,影响因素较多.对烟机垢样组成、三级旋风分离器粉尘浓度、以及三级旋风分离器效率进行了分析,探讨了烟机结垢的原因.三级旋风分离器在负荷增加、效率下降的情况下,大量的催化剂细粉特别是其中的Ca,Fe,Na,Ni等金属在500 ~600℃的高温湿热环境中容易形成低熔物,在烟机低速区沉积、黏结,逐渐形成坚硬的结块,从而引起转子动不平衡并导致动静摩擦,烟机振动上升.为了不影响装置生产,对烟机在线检修提出了相应措施,延长了烟机运行周期.装置停工检修时,集中解决了三级旋风分离器效率低的问题,消除了烟机振动问题.%The fouling in flue gas expander is one of difficult problems affecting the long-term operation of FCCU, and impact factors are very complex. The causes of fouling in flue gas expander of FCCU in SINOPEC Wuhan Company were studied by analysis of fouling sample compositions, the dust concentration of the three-stage cyclone separator and the efficiency of the separator. At the conditions of increased operating load and reduced efficiency of the three-stage cyclone separator, large amount of fine catalyst particles, especially the metals of Ca, Fe, Na, Ni, etc, will form low-melting-point materials in the wet environment of 500 - 600 ℃ temperature and finally agglomerate and sinter in low-velocity area of the expander, resulting in unbalance of rotor, dynamical and static frictions and increased vibration. In order not to affect the normal operation of the unit, the on-line maintenances were proposed and implemented, and operating cycle of the flue gas expander wasextended. During an overhaul, effective measures were taken, the problems of flue gas expander vibration and the low efficiency of the three-stage cyclone separator have been solved.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2012(042)010【总页数】4页(P41-44)【关键词】催化裂化;烟机;结垢;振动;三级旋风分离器;对策【作者】李双平【作者单位】中国石化集团股份有限公司武汉分公司,湖北省武汉市430082【正文语种】中文1 装置概述中国石化集团股份有限公司武汉分公司2号重油催化裂化装置为中国石化工程建设有限公司(SEI)设计,建于1995年,是国内第一套重叠式两段再生装置,设计处理能力为0.6Mt/a,烟气经三级旋风分离器后全部进入烟气轮机(烟机)。
吉林石化催化烟机结垢成因分析及对策佟伯峰;王广野;叶海荣【摘要】烟机结垢是多种因素共同作用的结果,针对中国石油天然气股份有限公司吉林石化公司炼油厂0.7Mt/a催化裂化装置烟机叶片结垢,导致机组自保联锁停车问题,结合烟机结垢物质成分的分析结果,从工艺操作、原料性质、催化剂使用及管理、烟机运行工况等方面对烟机结垢成因进行分析.结果表明工艺管理不善、操作波动、催化剂异常破碎等原因造成系统中催化剂细粉量增加,导致旋分系统运行异常,烟气中催化剂浓度增大.而大量高浓度的催化剂细粉是造成烟机结垢的根本原因,异常水分的进入则加重了烟机结垢.根据对烟机结垢成因的分析,提出了改进措施和对策.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2014(044)010【总页数】4页(P54-57)【关键词】催化裂化;烟气轮机;结垢;振动【作者】佟伯峰;王广野;叶海荣【作者单位】中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司,吉林省吉林市132022;中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司,吉林省吉林市132022;中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司,吉林省吉林市132022【正文语种】中文催化烟气轮机(简称烟机)是催化装置能量回收系统的关键设备,其运行工况的好坏和运行周期的长短,对催化装置长周期稳定运行、降低装置能耗有重要的影响。
2013年3月,中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司(吉林石化分公司)0.7 Mt/aⅡ套催化裂化装置由于烟机轴振动突然异常超标,导致主风机组自保联锁停车,影响生产。
1 机组运行状况吉林石化分公司Ⅱ套催化裂化装置由中石化洛阳工程有限公司设计,为两段再生形式。
烟气能量回收系统采用烟气轮机、轴流式主风机、汽轮机、同步电机/发电机四机组形式。
烟机型号为TP3-50,由西安航空发动机公司制造,为双极悬臂式。
烟机运行性能参数见表1。
表1 烟机运行性能参数Table 1 Running parameters of flue gas turbine入口流量/(m3·min-1)1 322入口温度/℃ 680出口温度/℃ 510入口压力/MPa 0.280出口压力/MPa 0.105转速/(r·min-1) 6 352轴功率/kW 5 146该四机组曾于2012年10月底进行检修,消除了影响机组运行的不确定因素。
催化装置结焦原因分析及预防措施摘要:催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一,在汽油和柴油等轻质油品的生产中占有很重要的地位。
通过对FCC装置因结焦造成停工过程的分析,提出在原料变重的情况下装置应进行以下调整:减少原料波动、调整预提升蒸汽、选用适宜的催化剂、优化分馏下部操作和改进设备等方法。
关键词:催化装置结焦原因分析预防措施1 装置概况160万吨/年催化裂化装置主要由反应再生、分馏、吸收稳定、双脱、轴流风机和以背压式蒸汽透平驱动的气压机等六部分组成,以大港原油的减压渣油、减压蜡油和常压渣油为原料,采用超稳分子筛催化剂。
主要产品为液化气、汽油、轻柴油、油浆等。
装置于1996年12月投产。
截至2006年9月对装置进行了五次较大规模的技术改造。
2 催化装置结焦原因分析2.1 沉降器内部沉降器内部结焦的主要原因是,油气在沉降期内停留时间过长,部分位置形成死区,大分子未汽化油或表面有液焦的催化剂粘附在沉降器顶或集气室内部,先形成结焦中心,然后随着时间的延长慢慢长大,最终在大部分油气的流动较慢的部位长满焦炭。
2.2 提升管喷嘴提升管内结焦的主要原因是,喷嘴雾化效果不好,导致油滴大穿透对面提升管内壁,粘附在管壁上的未汽化油经过高温缩合等复杂的化学反应,最终生成焦炭。
其次是提升管内部扩径处存在死区,在此处催化剂返混严重,造成催化剂表面积碳严重,由于停留时间长,粘附油滴的催化剂最终黏在提升管壁上,经过高温缩合,在此处生根结焦。
2.3 旋风分离器内部旋分升气管外壁结焦主要是该区域背对旋分入口的死区,油气线速较低,滞留时间长,大分子未汽化油经过高温缩合在此处结焦;灰斗和料腿内结焦主要是因为催化剂上粘附的液焦反应成为完全的大分子物质,由于催化剂停留时间过长,致使催化剂粘附在料腿或灰斗上缩合结焦。
2.4 分馏塔底和油浆换热系统分馏塔底结焦一般都在阻焦器入口以下,而且焦中催化剂含量较高,交的软硬也不相同;而人字挡板上基本上有硬焦存在,有的装置甚至在下面几层塔盘上也存在结焦现象;油浆换热系统主要在换热器管束内。
分析汽轮机结垢的原因与防护措施摘要:2019年8月,某某集团在一二期合成氨、尿素、甲醇装置大检修过程中,多台汽轮机在拆检过程中发现叶片结垢严重,认真梳理近来年几台汽轮机检修情况,特别是S2蒸汽驱动汽轮机,动静叶片结垢、腐蚀日益加剧,该问题严重影响汽轮机的使用效率、使用寿命,甚至于对其的使用安全性产生影响。
本文主要针对于汽轮机结垢情况进行分析并具有针对性的提出响应的解决方案,能够在最大程度上提升其的使用效率以及使用安全性,让其能够长时间高负荷的进行运转,为企业发挥应有的经济效益。
关键词:汽轮机;结垢原因;防护措施引言汽轮机运行过程中出现的问题进行分析总结,及时判断汽轮机振动高的原因,并结合实际情况进行调整优化,及时有效地解决了汽轮机振动高的问题,为汽轮机长期运行积累了宝贵的经验,从而确保机组长周期稳定运行。
1汽轮机结垢的影响汽轮机结垢的影响汽轮机在化工生产、火力发电等行业有着十分重要的地位,其在应用的过程中出现结垢情况则会造成以下几个方面的影响。
第一,汽轮机在使用的过程中出现结垢情况会造成其内部的通流面积减小,从而造成汽轮机整体的工作效率降低,影响汽轮机的正常使用。
以及根据有效的数据可知,汽轮机的动静叶在运转中,结垢的厚度每增加0.11毫米,汽轮机的工作效率将会降低3%~4%。
第二,造成设备的损坏。
汽轮机在应用的过程中其所产生的结垢中有部分侵蚀性的结垢,这些结垢会对汽轮机本身产生侵蚀,损坏设备。
第三,造成一定的安全隐患,结垢累计过程会造成汽轮机运作过程中转子轴向力增大、推力轴承过载出现设备故障,若紧急切断系统或调节系统结垢,则可能造成调节阀、速关阀卡涩,在运行调整或需要紧急停车时不能快速动作而造成意外事故。
所以结垢不仅对设备整体的使用产生影响,甚至造成安全隐患。
2汽轮机结垢原因分析针对于汽轮机在使用过程中产生结垢的因素进行分析,能够辅助相关人员解决或者缓解汽轮机结垢问题,让汽轮机能够更好的稳定运行。
135MW汽轮机结垢原因分析与处理措施摘要:文章通过对汽轮机结垢原因的分析,提出了解决措施,实施在线清洗,清洗效果达到了预期目标,同时介绍了在线清洗的经验和注意事项。
关键词:汽轮机;结垢;原因;对策电厂1#机组为全燃煤气-汽轮发电机组,装机容量135 MW,配置有杭州锅炉厂生产的400 t/h超高压煤气锅炉、汽轮机厂生产的超高压中间再热单轴双缸双排汽凝汽式150 MW汽轮发电机组。
机组于2016年9月正式投入生产,2017年2月份开始,机组在相同负荷下主蒸汽流量增加,调节级压力升高,针对此异常现象,电厂组织专业技术人员进行了调查分析。
一、结垢原因分析1.原因分析。
电厂1#机组循环水采用海水作水源的直流供水系统,为凝汽器提供冷却水。
2017年3月份根据化水检测结果发现1#锅炉主蒸汽含钠量超标,最大值达160μg/L,同时检查发现凝结水含钠大大超标。
经查系凝汽器钛管破裂(通过对凝汽器查漏,对泄漏点进行了处理),大量海水进入热力系统,造成锅炉炉水品质恶化。
另外,机组过热蒸汽温度采用给水喷水减温方式调节,一次、二次减温水喷水量大,给水中钠离子含量高,从而导致主蒸汽钠离子超标。
所以初步判断由于水质原因,造成汽轮机叶片结垢。
2.对机组危害分析。
因高参数汽轮机的通流面积很小,对结垢造成的影响极为敏感。
汽轮机通流部分结垢将使通流面积减小。
若维持各级压力不变,流量将减少,使机组出力下降。
若要保持出力,就要开大进汽阀,这必然使结垢级的压降增大,造成轴向推力增加。
此外,结垢使动、静槽道表面粗糙,摩擦损失增加。
若主汽阀、调节阀及抽汽逆止阀的阀杆上结垢引起卡涩,还可能导致汽轮机发生严重事故。
在高压汽轮机带负荷运行中,要监视其内部的清洁状况,只能靠压力表对某些级段的压力变化进行监督来实现。
通常把调节级汽室、各段调整抽汽和非调整抽汽汽室作为压力的监视点,通称为监视段压力。
凝汽式汽轮机的监视段压力与流量成正比,同一流量下,若监视段压力较初投产时的数值高,表明监视点后面多级结垢,当监视段压力增大5%~15%以上时,轴向推力将增大到威胁机组安全的程度。
汽轮机结垢分析及处理摘要:汽轮机通流部分结垢,使汽轮机达不到额定负荷。
主要原因是凝汽器内漏及锅炉对蒸汽参数控制不严格,导致蒸汽品质不合格,通流部分结垢,工艺采用对蒸汽品质从源头上严格控制和饱和湿蒸汽在线清洗的方法,消除了汽轮机结垢的现象,达到了预期效果。
以神华宁煤甲醇厂2.5万KW的汽轮机(EHNKS40/50/20)为例进行论述,2009年8月,此汽轮机在运行期间明显出力不足,在汽轮机高、低调节进汽阀全开的情况下,仍然达不到额定转速,严重影响机组安全与经济运行。
经过对汽轮机进汽蒸汽和冷凝液指标的分析,发现Na+、SiO2、电导率均严重超标,并且发现汽轮机轮室压力大幅增大,经初步判断为汽轮机通流部分已经结垢。
一、汽轮机通流部分结垢的危害1.1 结垢后使通流面积减小。
若保持主蒸汽参数不变,蒸汽流量将减小,汽轮机做功相应降低;1.2 动、静叶结垢使其表面粗糙,增大了摩擦损失,又因机组出力偏离设计工况运行,使汽轮机效率下降。
由经验可知,结垢厚度每增加0.11 mm,将使汽轮机级效率降低3 %~4 %;1.3 汽轮机级段结垢,降低了理想焓【1】降,增加反动度【2】,转子轴向推力增大,很可能造成推力轴承过载而发生事故;1.4 速关阀、调速汽门等部件的阀杆结垢,可引起阀门卡涩,在事故状况下不能切断进汽,从而造成机组超速。
本机组在计划停车过程中,机组负荷已降至30%,但是汽轮机高调阀开度依然是100%,机组准备停车时,汽轮机高调阀开度有所下降,确保了机组顺利、安全停车;1.5 某些具有侵蚀性的积垢对叶片的耐高温性能会产生很大影响。
二、汽轮机结垢的原因分析汽轮机结垢的主要原因是过热蒸汽品质不良,蒸汽中易溶于水的钠的化合物和不溶于水或极难溶于水的化合物超标,当蒸汽在通流部分膨胀做功时,参数降低及汽流方向和流速不断改变,蒸汽携带盐分的能力逐渐减弱,在减压部位或流道变更部位被分离出来,沉积在喷嘴、动叶片和进汽阀等通流部件表面上,形成盐垢。